農網低電壓產生原因及其治理方案

張麗

(國網山西省電力公司平順縣供電公司,山西長治 047400)

農網低電壓產生原因及其治理方案

張麗

(國網山西省電力公司平順縣供電公司,山西長治 047400)

由于農村電網具有線路長、負荷率低等特點,在用電量高峰期時線路的末端電壓降低,不能滿足農村居民的用電要求。本文從闡述了農網基礎薄弱、農村快速增長的用電需求、農村用電負荷自身特性、運行維護不到位等因素是導致農村低電壓產生的原因,提出了提高供電能力、提高變電站的電壓調整能、加強用電管理等治理措施,為提高農網電能質量給出參考。

農村電網 低電壓 無功功率 治理 電能質量

1 引言

隨著農村電網升級改造的不斷投入,農村電網的供電能力大幅提高[1-2]。但農村經濟的迅速發展,用電設備大量增加,用電需求的增長導致農村低電壓的狀況再次出現,對農村居民的生活和生產帶來了很大的困擾。供電質量關系到人民群眾的實際利益,針對農網低電壓的現狀,本文結合平順縣農網的實際情況,分析了低電壓產生的原因,提出了有效的治理方案,為農村低電壓的治理提供參考。

2 平順縣農網低電壓概況

平順縣地處太行山山區,電網所屬8個供電所擔負著全縣10個鄉鎮211個村,36000多戶的生產生活用電任務,35千伏變電站只有3座,低壓線路有1356公里,配變691臺,總容量為105.776兆伏安。其中公用配變427臺,容量為53.946兆伏安;專變264臺,容量為52.63兆伏安。總體來說,變電站建設不夠,低壓線路較長,配變容量需要增加。

平順縣低電壓臺區主要分布在距離電源較遠的分散用戶,電壓偏低的時段主要發生在冬季取暖以及春節等節假日時期。

3 農網低電壓產生原因

(1)農網基礎薄弱。平順農村電網大多地處山區,在全縣12個鄉鎮中,35kV變電站只有3座,主要靠線路遠距離送電。目前農網的電力設備有很多已經接近其使用壽命老化嚴重,之前建設的線路線徑過小不能滿足日益增長的電力需求,配網變壓器容量相對較小,存在調壓能力不足的情況,再加上變電站建設不足,農村電網線路末端的低電壓現象難以消除。農網的結構比較薄弱,負荷的分布并不均勻,局部地區供電半徑過大,線路損耗較高,功率容易出現過剩或缺額兩極分化的情況。很多用電客戶距離電源點較遠,電網的分支較多,線路分散,功率因素值較低。農網改造的投資不斷增加,但徹底解決農網低電壓的問題并不是短時間內能夠實現的。(2)農村快速增長的用電需求。近年來隨著家電下鄉農村家庭使用的電器迅速增多,電腦、冰箱、洗衣機、空調 、電視、電熱爐、熱水器等大功率家用電器的普及,使得農村電網的負荷迅速增加[3-4]。供電需求的增長速度快于農村電網的建設升級速度,在用電高峰期配變容易出現過載而不能達到最佳運行狀態,農村低電壓現象更加嚴重。(3)農村用電負荷自身特性。農村用電呈現季節性和時段性的特點。到了冬季,取暖時間長達5個月,電取暖設施的用電量大增。春節期間,外出務工人員返回農村,用電人數大量增加,同時大功率的取暖電器用量也較平時變多。在同一天,中午做飯時間以及晚上休息時間,農網的用電量也明顯大于其他時段的用電量。由于農村電網負荷在時間上分布不均勻,負荷的高峰期和低谷期相差較大,線路和配變難以滿足用電高峰期的負荷需求,在短時間內出現大面積的低電壓現象[5]。農村電網同時存在用電客戶的分布較為分散,單個用戶的負荷較小,負荷密度小使得農網輸送點的效率不高,電壓質量不高。農村電網也容易受到大風、暴雨、冰凍等自然因素的影響。(4)運行維護不到位。做好農村電能質量的管理是一項綜合性的較為復雜的工作,運行維護人員對農村電網的架構、供電能力以及當前運行設備的狀態不能徹底做到心中有數,管理起來有不足之處,出現了三相負荷不平衡、變壓器沒有調檔、變壓器沒有調壓、無功補償裝置使用率不高等維護漏洞,造成了低電壓。

4 低電壓治理方案

(1)提高供電能力。根據農村用電需求以及電網規劃,增加變電站的數量,加強10kV線路的建設,縮短供電半徑,對低壓線路進行升級改造或就近轉移負荷。多長期重載或過載的線路,增加變電站的10kV出線,將過大的負荷重新分配。或者采取增加導線截面積以及同桿增加線路以應對負荷的增長。對于長期過載的農村配電臺區,按照小容量、廣布點的方式升級,增加配電變壓器的數量。對于負荷波動比較大的農村配電臺區,進行組合變供電、加大變壓器容量、使用過載能力強的變壓器等方式的改造。(2)提高變電站的電壓調整能力。增強變電站調節無功功率的能力,使用有載調壓變壓器,對接近使用壽命的老舊無載調壓變壓器進行更換。做好縣級的無功功率補償方案,根據實時負荷情況對無功進行補償。在公用配電變壓器的低壓側,推廣應用自動無功補償裝置。在無功需求較大地區的配電變壓器上同樣安裝自動無功補償裝置。(3)提高10kV線路的電壓調整能力。在低電壓現象長期存在的線路,根據實際情況可采取安裝自動調壓器,安裝自動無功補償裝置,或進行線路改造,用以提高線路的功率因數。(4)加強用電管理。加強重點用電客戶的管理,對于功率因數不合格的用戶要求其加裝無功補償裝置。對農網內電動機的使用進行無功補償,減少無功損耗。治理三相負荷不平衡,將農網線路改造為三相四線式,合理調整各相負荷,改善三相負荷不平衡的狀況,解決變壓器中性點電壓偏移導致不能達到最佳運行狀態的問題(5)完善低電壓管理。制定科學的農村地區低電壓治理方案,對工作成效跟蹤、督查。增加低電壓監測點,加強低電壓地區的數據采集。對低電壓地區跟蹤管理,對低電壓發生的時段、地點、特點做到有效把控。做好電壓調整管理,控制有載調壓主變實行逆調壓,滿足線路末端用戶的用電需求。及時處理隱患或缺陷,提前做好設備的調整。做好農村電網的規劃管理,科學對電網進行布局,根據農村電網的負荷特點,綜合考慮,減少農村電網薄弱環節,提高電能質量,根除農村電網低電壓問題。

5 結語

農村的電能質量直接關系到農村用戶的生活質量和生產效率,本文分析了低電壓產生的原因及其治理措施,可以看出解決農村電網低電壓的問題是一項長期并且艱巨的任務,隨著農村建設的發展而不斷改進,只有這樣才能取得良好的經濟效益和社會效益。

[1]輝向蕓.淺談如何提高農村電網電壓質量[J].科技資訊,2009,(30).

[2]崔瑜.電力系統無功優化與無功補償研究[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2011,(07).

[3]盧丙庫.提高功率因數的方法與無功補償[J].價值工程,2011,(03).

[4]于曉牧,李立鵬,徐建范.農村quot;低電壓”問題分析與解決辦法[J].陜西電力,2011,(04).

[5]蘇敬德.關于解決農村低電壓的措施探討[J].科技創新與應用,2014,(31).